再生水資源化技術及應用研究

楊艷秋

摘要：目前，我國的水資源現狀不容樂觀，供需矛盾日益加劇.污水再生利用成本低，見效快，亦可減輕水體污染，是緩解我國水資源短缺問題的有效途徑.再生水的輸送和儲存是再生水利用過程的必要環節，也是影響用戶端再生水水質的重要環節.與傳統水源相比，?再生水中所含微生物的種類和數量均較多，對再生水進行氯消毒是保障再生水水質安全的重要手段.本文對于再生水資源化的技術和應用進行了相關探討，意在與為優化污水再生工藝、保障再生水供水水質生物安全提供依據

關鍵詞：再生水資源，技術，應用

隨著經濟發展和城市化進程的不斷加快，水資源短缺和水體污染逐漸影響和制約著人類的生存和發展.面對水資源短缺的問題，許多國家和地區把污水再生回用作為緩解水資源供需矛盾的重要途徑.城市污水經過二級生化處理后，水中殘留的大多是難生物降解的有機物，常規的處理工藝均難有較好的去除效果，而采用臭氧氧化后，可被異氧微生物代謝的溶解性有機物增加，表明臭氧氧化對城市二級出水中難生物降解的有機物有一定的降解作用，進而提高了廢水的可生化性.

材料和方法

長春市多年平均水資源總量為 27.46 億 m3。 2016 年水資源總量為 45.22 億m3，其中地表水資源量為 24.96 億 m3，地下水資源量為 21.24 億 m3，地表水與地下水之間的重復計算量為 0.98 億 m3。 長春市人均占有水資源量 355m3，為吉林省人均占有水資源量的 1/4，為全國人均占有水資源量的 1/6，屬于極度缺水和生態缺水地區，對遠距離調水有一定的依賴程度。 長春打造東北亞區域性中心城市，需全面建設節水防污型社會，發展再生水利用工程，將再生水納入城市水資源總體配置，整體緩解水資源供需矛盾、 恢復水生態、 保護水環境、 塑造水文化、提高城市安全。 通過再生水綜合利用，緩解城市水資源危機、 建立城市健康水循環，以水資源的可持續利用支持長春市經濟社會的可持續發展

再生水是指廢水或雨水經適當處理后，達到一定的水質指標，滿足某種使用要求，可以進行有益使用的水。和海水淡化、跨流域調水相比，再生水具有明顯的優勢。從經濟的角度看，再生水的成本最低，從環保的角度看，污水再生利用有助于改善生態環境，實現水生態的良性循環臭氧氧化技術對于難降解有機廢水（造紙廢水、印染廢水、石化廢水和垃圾滲濾液等）的有機物去除效果、脫色效果和可生化性的提高效果顯著.并且，臭氧氧化技術用于氯消毒副產物的去除效果明顯，能夠有效抑制三鹵甲烷（THMs）的生成.臭氧具有強氧化性，能夠快速地達到脫色、除臭的效果，加之近年來臭氧氧化技術的發展和成本的降低，在再生水領域其常與生物處理工藝聯用提高有機物的去除效果.在我國長春九臺地區再生水廠的處理工藝中，反硝化生物濾池和臭氧氧化組合工藝應用較多，由于反硝化生物濾池出水中亞硝酸根離子含量較多，可能會影響到后續臭氧的利用效率，并且濾池出水中有機物（微生物胞外聚合物）含量較高.因此，本文利用反硝化生物濾池出水作為試驗用水，研究臭氧氧化對再生水中有機物的去除效果及醛類副產物的生成規律。

2、水樣及水質測定方法

實驗用水樣分別取自長春九臺XJH污水處理廠二級處理工藝（缺氧-厭氧-好氧生物處理，anaerobic-anoxic-oxic，A2O）出水，QH污水處理廠深度處理工藝（超濾）出水，BXH污水處理廠二級處理工藝（膜生物反應器，membrane bioreactor，MBR）出水和BXH污水處理廠深度處理工藝（臭氧）出水.

3、氯消毒試驗

氯消毒劑采用分析純次氯酸鈉（質量濃度不少于5%）溶液.測定有效氯含量后裝在錫箔紙包裹的棕色容量瓶中4 ℃下儲存待用.脫氯劑采用亞硫酸鈉溶液.將水樣置于500 mL錫箔紙包裹避光的藍蓋絲口試劑瓶中，加氯后按事先確定的取樣時間取樣，并立即測定總氯（胡洪營等，2015） .

4、水質常規指標測定方法

TOC由燃燒氧化非色散紅外線吸收法測定，采用儀器為TOC-VCPH型總有機碳分析儀，日本島津公司出品.

NH3-N濃度測定采用納氏試劑比色法，儀器為HI96715型氨氮濃度測定儀，哈納公司出品.

UV254測定采用紫外分光光度法，儀器為UV-2401PC型紫外-可見分光光度計，日本島津公司出品.

氯濃度測定采用 EPA 330.5 DPD試劑法，所用儀器為HI93711游離氯-總氯濃度測定儀，哈納公司出品.

5、再生水資源的應用

5.1景觀環境用水

目前，長春市景觀環境年再生水使用量為 5526.99 萬 m3（按 224d 計），占長春市現狀再生水利用總量的 86.6%，主要用于伊通河、 永春河的生態補水。

5.2 工業用水

目前，長春市工業年再生水利用量為 843.296 萬 m3，占長春市現狀再生水利用總量的 13.2%，主要用于長春第一熱電廠、 長春第二熱電廠、 長春第三熱電廠及鑫祥垃圾發電廠的冷卻循環用水。

5.3城市非飲用水

目前，長春市城市非飲用水年再生水利用量為 13.87 萬 m3，占長春市現狀再生水利用總量的 0.2%，主要用于園林綠化和道路澆灑。

6、再生水資源化技術的生態效益

長春市市區屬水量、 水質型缺水嚴重區域，再生水利用以改善水環境、 增加水量為主要目標。 伊通河長春市區段水功能區水質現狀為劣Ⅴ類，規劃水質目標為Ⅲ類。 再生水的綜合利用將為有效節約水資源、 助力長春改善城市的水環境發揮巨大的作用，同時，也將污水深度處理后排入自然水體，結合自然濕地、 人工生態系統再次凈化，進行水的大循環利用，進而改善生態環境起到積極的示范作用，是伊通河等主要河道實現水功能區目標的重要措施。

結束語

加快推動城鎮生活污水資源化利用，因地制宜實施差別化分區提標改造和精準治污，推進區域污水資源化循環利用，推廣再生水用于工業生產、市政雜用和生態補水。積極推動工業廢水資源化利用，推進企業內部工業用水循環利用和園區內企業間用水系統集成優化，完善工業企業、園區污水處理設施建設。穩妥推進農業農村污水資源化利用，積極探索符合農村實際、低成本的農村生活污水治理技術和模式，推廣種養結合、以用促治方式，促進畜禽糞污資源化利用，鼓勵漁業養殖尾水循環利用。

參考文獻

[1]ISO《城鎮集中式水回用系統設計指南》國際標準解讀[J]. 陳卓，胡洪營，吳光學，吳乾元，劉書明，文湘華.??給水排水.?2019（03）

[2]雙膜法在鹽堿地區再生水深度處理中的應用[J]. 馬同宇，褚一威，陶君，馬帥.??中國給水排水.?2018（15）

[3]膠東半島地區再生水回用的一個應用實例[J]. 李巖龍，李騰.??山東工業技術.?2018（15）

[4]基于半集中式理念的城市污水處理與回用——德國DEUS 21示范項目介紹[J]. 董一麟，周凱迪，Marius Mohr.??農業工程.?2018（01）